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丰田皇冠轿车前、

时间:2022-10-06 百科知识 版权反馈
【摘要】:该减振器使失效的非弹簧运动减至最小,以保证正常的直线行驶和乘坐舒适性。当分散来自减振器、螺旋弹簧和冲击限位器的输入载荷时,该结构提供支撑,以提高乘坐舒适性,减少噪声和振动。车身用悬架的几何交点OR去产生抑制车辆尾部下沉的力。

一、带回弹式弹簧和多片式线性控制阀的充气减振器

如图2-26所示为采用带有回弹式弹簧和多片式线性控制阀的单管式减振器。该减振器在极小的活塞速度范围内开始产生阻尼力,因此可实现自然的、线性的车辆运行状态,以获得驾驶机动力和平稳的乘坐舒适性,并且可以确保减振器阻尼力的正常响应和连续性。该减振器使失效的非弹簧运动减至最小,以保证正常的直线行驶和乘坐舒适性。

图2-26 带有回弹式弹簧和多片式线性控制阀的单管式减振器

[完成任务]请完成以下任务。

(1)在图2-26的减振器中是否有高压气体?__________。加回弹式弹簧的目的是:____________________。减振器加装多片式线性阀后与一般汽车减振器的区别是:____________________。

(2)几个人在车前部按压车身产生垂直运动,松手后观察车身振动了几次(小于3次为正常,一般不到2次)。__________。

(3)要确定弹簧是否变软,以及左右弹簧是否一致,需要先测量出车轮心轴中心到轮眉的距离,请测量后写下来,左前轮:__________;右前轮:__________;左后轮:__________;右后轮:__________;测量的结果分析是:____________________。

二、带球头杆的横向稳定杆

如图2-27所示,稳定杆是空心杆,以减轻重量。稳定杆连杆和稳定杆之间、稳定杆连杆和下臂之间使用球头连接,这样有助于减少悬架摩擦力和增加连接刚度,即使轻微摇晃也可有效地处理,并能保持稳定性。

图2-27 前悬架横向稳定杆

[完成任务]在图2-27中,横向稳定杆两端加球头连杆的作用是:________________________________________。

三、前悬架的性能优化

如图2-28所示,前悬架采用高位置安装式上臂。为减轻重量,上下臂采用高强度薄钢和铝合金。转向机构安装在车桥的前部。转弯时,根据侧向力,转向角度变化到后束,这样在高速行驶时可实现平稳响应。优化安置的悬架组件可增加车轮的转向角度,这样可减小最小转向半径并实现良好的操纵性。为保证良好的乘坐舒适性,可增加车轮行程,采用氨基甲酸乙酯冲击限位器并优化各种组件。为减小水平振动和垂直振动,下臂后部采用大型的装满液体的衬套。

1.优化侧倾中心

如图2-29所示,在侧倾时,重心高度变化产生的几何误差,依赖于侧倾重心高度的设定和它的变化率。所以,为获得最佳设定,要合理地安放双叉臂,以保持较低的重心高度,并确保良好的侧倾姿势。

图2-28 前悬架横向稳定杆

图2-29 优化侧倾中心

[完成任务]在图2-29中找到双叉臂上移时的侧倾中心的位置;再找到双叉臂下移时侧倾中心的位置。(提示:用实线和虚线分清)。

2.优化主销偏移量

如图2-30所示,前悬架采用高位置安装式上臂,轮胎中心和主销之间的偏移量在车桥中心高度上减少,这样就减少了主销周围的力矩并抑制了摆动压力的产生。

[完成任务]请根据图2-30回答以下问题。

(1)主销虚拟线是__________和__________ 之间的连线,主销偏移量是__________线和__________线在地面上的长度。

(2)车轮中心主销偏移量在图中哪个位置?__________。减小车轮中心主销偏移量的好处是:____________________。

3.优化外倾角

如图2-31所示,为保证良好的行驶稳定性,优化了初始外倾角和外倾角的变化率。

[完成任务]图2-31中车轮中心沿哪条线运动?请在图2-31中标出。

图2-30 优化主销偏移量

图2-31 优化外倾角

4.防潜几何设计

为了防止刹车出现点头,前悬架采用了防潜几何设计,也称防点头设计。如图2-32所示,前轮下控制臂(简称下臂)的后面铰点比前面铰点位置高,并且上控制臂(简称上臂)的后铰点比前铰点低。这样,下臂和上臂的几何延伸线相交的OF点设计得高于路面。车身支撑制动时作用于前轮的制动力BF(Brake Force)的位置为交点OF的位置。所以制动力BF产生下列分量:作用于交点OF的力BF1和作用在地面方向上的力BF2。作用在地面方向上的力BF2的方向和大小随交点OF的位置而变化。将交点OF设置在高于路面的位置,这样设计可以利用几何结构联动抑制由于惯性而产生的前轮负载增加。

图2-32 防潜几何设计

5.上臂和下臂

如图2-33所示,上臂采用铸钢制成A形。为减轻重量,上臂由高强度钢板制成,合的衬套面已去毛边,无焊接设计以简化结构和减轻重量。

为减轻重量,下臂由高压薄钢制成。1号下臂的衬套采用双向裂口结构,如图2-33所示。预载压力轴向地施加到橡胶法兰上以增加纵向的刚度。

图2-33 左上臂,右下臂

6.悬架上支撑架

如图2-34所示,悬架上支撑架采用载荷输入分散结构。当分散来自减振器、螺旋弹簧和冲击限位器的输入载荷时,该结构提供支撑,以提高乘坐舒适性,减少噪声和振动。

图2-34 悬架上支撑架

[完成任务]在图2-34中冲击限位器(也称缓冲胶)的作用是:____________________。

四、多连杆式后悬架

如图2-35所示,在新型皇冠轿车中,采用新开发的多连杆式后悬架。该悬架由两个上臂、两个下臂和一个前束控制臂组成。为减轻重量,采用铸铝支架。螺旋弹簧安装在下方以保证充足的行李箱空间

图2-35 新型皇冠轿车的多连杆式后悬架

[完成任务]在图2-35中,1号下臂是不是推力杆?__________。在急加速时受拉力,还是压力?__________。在制动时受拉力,还是压力?__________。在转弯时,是否也承受一定的力?__________。后轮支架是否设计了转向臂来实现前束控制?__________。

1.优化侧倾中心

如图2-36所示,在侧倾时,重心高度变化产生的几何误差,依赖于侧倾重心高度的设定和它的变化率。所以,为获得最佳设定,要合理地安放臂,以保证重心的高度变化最小并确保良好的侧倾姿势。

图2-36 优化侧倾中心

2.优化外倾角

如图2-37所示,为保证良好的行驶稳定性,需优化初始外倾角和外倾角的变化率。当垂直冲击出现时,车轮沿冲击线运动,导致外倾角的变化率是个变值。

3.防车辆后部抬头

如图2-38所示,制动时,惯性力促使车身重心移动,同时后轮载荷减少,结果使车辆的尾部抬起。车身用悬架的几何交点OR的位置来产生抑制车辆尾部的抬起的力,方法是制动力BF分解为力BF1和作用在地面方向上的力BF2,其中BF2的方向和大小随交点OR的高度变化而变化。这样,通过将交点OR设置在高于路面的位置,作用于地面方向上的力与作用于载荷运动-ΔW的反向,就可抑制车辆尾部的抬起。

图2-37 车轮外倾角的变化率

图2-38 防车辆后部抬头

[完成任务]根据图2-35新型皇冠轿车的多连杆式后悬架的提示,说出图2-38防车辆后部抬头中三个杆的名称:__________;__________;__________。

4.防后尾部下沉

如图2-39所示,在起步或加速时,惯性力促使车身重心移动,增加了后轮的载荷,促使车辆尾部下沉。车身用悬架的几何交点OR去产生抑制车辆尾部下沉的力。抑制方法是驱动力T产生下列变量:作用在交点方向上的力T1和作用在地面方向上的力T2。通过将交点OR设置在高于车桥中心的位置,作用在地面方向上的力将抵消因起步或加速而增加的载荷,这样就抑制了车辆尾部的下沉。

图2-39 防后尾部下沉

5.纵向顺从

如图2-40所示,当车辆在路面上颠簸时,车辆后方的车桥中心输入一个载荷,回应给来自于路面的输入载荷的车桥的纵向运动,称为纵向顺从。设定一个大的顺从值,可增加乘坐舒适性。因此,制动时承受小的输入载荷的1号上臂衬套的弹簧系数减小,以保证充足的纵向顺从。此外,下臂衬套的弹簧系数增加,以抑制在制动载荷过程中前束角的变化。这样,在高速时,可实现良好的乘坐舒适性和行驶稳定性。

图2-40 纵向顺从

[完成任务]图2-40中四根弹簧是哪些杆的内侧橡胶套?

__________;__________;__________;__________。

6.上臂、下臂、前束控制臂和衬套

如图2-41所示,1号上臂和1号下臂由高强度管材制成,以确保较高的刚度和较轻的重量。前束控制臂和2号上臂由高强度管材和一个末端球头制成,以确保较高的刚度和较轻的重量。2号下臂由有标记的高强度薄钢制成,以确保较高的刚度。在车身和车桥的一侧,分别采用带有外部气缸的衬套和枕垫球衬套以实现高支撑刚度和良好的乘坐舒适性。

[技师指导]图2-41上臂、下臂和前束控制臂衬套刚度是不同的,有的还有方向性。若橡胶衬套内不是全部填充为橡胶,而留有间隙,说明这个橡胶衬套是有方向性的。橡胶衬套一旦开裂就需要更换,有时要利用撬棍来检查球头和衬套的好坏。

7.上支架、螺旋弹簧和减振器

如图2-42所示,采用带有分离输入的上支架,以实现良好的乘坐舒适性和行驶稳定性。螺旋弹簧收缩或延长时,上弹簧座和下弹簧座偏移将产生一个水平力,该力是从弹簧初步运动的垂直力上分离出来的。这样,把弹簧座安装在减振器的较低位置,使减振器能够平稳地滑动,以确保乘坐的舒适性。圆柱形的上弹簧座与安装在较低位置的螺旋弹簧一起使用。此外,优化由氨基甲酸乙酯制成的冲击限位器的外形,以实现良好的乘坐舒适性和行驶稳定性。采用单管式减振器,以优化冲击特性。

8.稳定杆

如图2-43所示,稳定杆采用高刚度、实心型。采用球头型稳定杆连杆,以确保较好的响应和刚度。

图2-41 上臂、下臂和前束控制臂

图2-42 上支架、螺旋弹簧和减振器

图2-43 后悬架横向稳定杆

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